JPS5813906A - 低窒素酸化物燃焼方法 - Google Patents
低窒素酸化物燃焼方法Info
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- JPS5813906A JPS5813906A JP56112353A JP11235381A JPS5813906A JP S5813906 A JPS5813906 A JP S5813906A JP 56112353 A JP56112353 A JP 56112353A JP 11235381 A JP11235381 A JP 11235381A JP S5813906 A JPS5813906 A JP S5813906A
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- Japan
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- combustion
- fuel
- compound
- nox
- air
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J7/00—Arrangement of devices for supplying chemicals to fire
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はボイラ等における新規な低窒素酸化物燃焼方法
に係り、特に窒素酸化物（以下ＮＯｘと略記する）の低
減化を図るため、−次燃料の燃焼により発生した火炎の
後流中に二次燃料を添加し、この二次燃料の熱分解中間
生成物（ＣＯ、ＣＨＸ。
に係り、特に窒素酸化物（以下ＮＯｘと略記する）の低
減化を図るため、−次燃料の燃焼により発生した火炎の
後流中に二次燃料を添加し、この二次燃料の熱分解中間
生成物（ＣＯ、ＣＨＸ。
Ｃ９ＮＨｘ等）でＮＯを還元して、その後、この二次燃
料を含む未燃分を完全燃焼させるようにした低窒素酸化
物燃焼方法において、上記ＮＯｘの還元分解反応を促進
させることによシ′ＮＯｘの発生を可及的に減少させる
ことができる低窒素酸化物燃焼方法に関する。
料を含む未燃分を完全燃焼させるようにした低窒素酸化
物燃焼方法において、上記ＮＯｘの還元分解反応を促進
させることによシ′ＮＯｘの発生を可及的に減少させる
ことができる低窒素酸化物燃焼方法に関する。
一般に、ボイラ等において、燃焼蒔”に発生するＮＯを
低減させるための燃焼方法として排ガス循環燃焼方法、
蒸気噴射方法或いは段階燃焼方法等が知られている。
低減させるための燃焼方法として排ガス循環燃焼方法、
蒸気噴射方法或いは段階燃焼方法等が知られている。
ところで、上記のうち段階燃焼法はＮｏ 低減効果も高
く運転費も必要としないという特長があり大形ボイラに
広く採用されている方法である。この方法を第１図に基
づいて説明すると、ボイラ等の燃焼室１の下部に設けら
れた複数のバーナ２から燃料と、この燃料との空気比が
１以下（０，８〜０９）に抑制された燃焼用空気との混
合体を噴射し、これを−次燃焼させる。このとき生成さ
れた未燃分たるＣｏ 、 Ｃ、ＣＨＸ等はＮＯｘと共存
し、これをＮＯｘからＮ２へと還元しつつ火炎の後流へ
と燃焼室１内を上昇してゆく。その後、燃焼室１の上方
に設けられた二次燃焼用空気孔（オーバーエアーポート
）３から供給される燃焼用空気によシ上記未燃分を二次
燃焼において完全燃焼させる。
く運転費も必要としないという特長があり大形ボイラに
広く採用されている方法である。この方法を第１図に基
づいて説明すると、ボイラ等の燃焼室１の下部に設けら
れた複数のバーナ２から燃料と、この燃料との空気比が
１以下（０，８〜０９）に抑制された燃焼用空気との混
合体を噴射し、これを−次燃焼させる。このとき生成さ
れた未燃分たるＣｏ 、 Ｃ、ＣＨＸ等はＮＯｘと共存
し、これをＮＯｘからＮ２へと還元しつつ火炎の後流へ
と燃焼室１内を上昇してゆく。その後、燃焼室１の上方
に設けられた二次燃焼用空気孔（オーバーエアーポート
）３から供給される燃焼用空気によシ上記未燃分を二次
燃焼において完全燃焼させる。
しかしながら、このような′燃焼方法にあってはＮｏ、
４ Ｎ２の還元反応を充分に行なわせるためにバーナ
２と二次燃焼用空気孔３との間隔形１ を充分に長くと
ることが必要となり、そのため燃焼室１或いはボイラの
高さを高くしなければならず、また発生するＮＯ量も充
分に低減できないという間題があった。
４ Ｎ２の還元反応を充分に行なわせるためにバーナ
２と二次燃焼用空気孔３との間隔形１ を充分に長くと
ることが必要となり、そのため燃焼室１或いはボイラの
高さを高くしなければならず、また発生するＮＯ量も充
分に低減できないという間題があった。
そのため、第２図に示すごとく余剰空気として。
の二次燃焼用空気を供給する前に、−次燃焼の火炎の後
流へ二次バーナ２ａから二次燃料を噴射供給し、この燃
料の熱分解中間生成物（ＣＯ、Ｃ。
流へ二次バーナ２ａから二次燃料を噴射供給し、この燃
料の熱分解中間生成物（ＣＯ、Ｃ。
ＣＨｘ等）（酸欠状態にあるため直ちには燃焼しない）
の還元作用により、ＮＯを還元分解する燃焼方法も採用
されている〇 しかしながら、この場合にあってもＮＯの還元反応に限
界が存在し低Ｎｏ 化の要求に完全に応えることができ
ない場合も多くあシ、また二次バーナ２ａと二次燃焼用
空気孔３との間隔−ｅ２ をある程度にはとらねばな
らない。
の還元作用により、ＮＯを還元分解する燃焼方法も採用
されている〇 しかしながら、この場合にあってもＮＯの還元反応に限
界が存在し低Ｎｏ 化の要求に完全に応えることができ
ない場合も多くあシ、また二次バーナ２ａと二次燃焼用
空気孔３との間隔−ｅ２ をある程度にはとらねばな
らない。
本発明は以上のような問題点に着目して、これを有効に
解決すべく創案されたものであり、その目的とするとこ
ろは一次燃焼により発生する火炎の後流に、二次燃料と
共に触媒作用を有するＣａ化合物を噴射添加し、このＣ
ａ化合物の触媒作用によりＮＯｘの還元分解反応を促進
して、もってＮＯｘの排出量を可及的に減少させると共
にボイラ等の燃焼機器の小型化を推進することができる
低窒素酸化物燃焼方法を提供するにある。
解決すべく創案されたものであり、その目的とするとこ
ろは一次燃焼により発生する火炎の後流に、二次燃料と
共に触媒作用を有するＣａ化合物を噴射添加し、このＣ
ａ化合物の触媒作用によりＮＯｘの還元分解反応を促進
して、もってＮＯｘの排出量を可及的に減少させると共
にボイラ等の燃焼機器の小型化を推進することができる
低窒素酸化物燃焼方法を提供するにある。
以下に、本発明に係る方法を具体的に詳述する。
まず、第３図乃至第４図に示すごとく本発明に係る方法
を実施するために使用されるボイラ４内の燃焼室５の下
部には一次燃料と、この−次燃料との空気比が１以下（
０，８〜０．９）に抑制された空気とを燃焼室５内へ噴
出し、これらを−次燃焼させるための複数の主バーナ６
が配置されている。
を実施するために使用されるボイラ４内の燃焼室５の下
部には一次燃料と、この−次燃料との空気比が１以下（
０，８〜０．９）に抑制された空気とを燃焼室５内へ噴
出し、これらを−次燃焼させるための複数の主バーナ６
が配置されている。
この主バーナ６の最上段バーナ６ａの上部にはこれの上
方で行なわれるＮＯｘ−＋Ｎ２還元反応の反応条件を最
適に維持するために適宜空気を供給する中間空気孔７が
配置されている。
方で行なわれるＮＯｘ−＋Ｎ２還元反応の反応条件を最
適に維持するために適宜空気を供給する中間空気孔７が
配置されている。
この中間空気孔７の上部であって、上記−次燃焼の火炎
の後流にあたる部分には二次燃料のみをこの燃焼室５内
へ噴射するための二次バーナ８が設けられておシ、この
二次燃料の熱分解によシ発・生ずる中間生成物（ＣＯ、
Ｃ、ＣＨｘｔ ＮＨＸ等）でもってＮＯを還元し得るよ
うに構成されている。
の後流にあたる部分には二次燃料のみをこの燃焼室５内
へ噴射するための二次バーナ８が設けられておシ、この
二次燃料の熱分解によシ発・生ずる中間生成物（ＣＯ、
Ｃ、ＣＨｘｔ ＮＨＸ等）でもってＮＯを還元し得るよ
うに構成されている。
この二次バーナ８にはこれに並設して、例えばＣａＯ、
ＣａＣＯ３等の本発明の特長とするＣａ化合物（触媒物
質）を噴射するための触媒噴射孔９が形成されており、
このＣａ化合物の触媒作用でもってＮＯと二次燃料の中
間生成物（Ｃ、Ｃｏ 、 ＣＨｘ等）との反応（ＮＯｘ
の還元分解反応）を促進し得るようになっている。
ＣａＣＯ３等の本発明の特長とするＣａ化合物（触媒物
質）を噴射するための触媒噴射孔９が形成されており、
このＣａ化合物の触媒作用でもってＮＯと二次燃料の中
間生成物（Ｃ、Ｃｏ 、 ＣＨｘ等）との反応（ＮＯｘ
の還元分解反応）を促進し得るようになっている。
なお、二次燃料を噴射する際、これにＣａ化合物を混入
し、これと二次燃料とを同時に噴射させるようにしても
よい。
し、これと二次燃料とを同時に噴射させるようにしても
よい。
更に、この二次バーナ８から所定間隔を隔てた上部には
上記二次バーナ８から噴射された二次燃料及びこれの熱
分解中間生成物を完全燃焼させるべくこれに余剰空気と
しての二次燃焼用空気を供給する二次燃焼用空気孔（オ
ーバーエアーポート）１０が設けられておシ、これらを
完全燃焼させ、その後に系外へ排出し得るように構成さ
れている。
上記二次バーナ８から噴射された二次燃料及びこれの熱
分解中間生成物を完全燃焼させるべくこれに余剰空気と
しての二次燃焼用空気を供給する二次燃焼用空気孔（オ
ーバーエアーポート）１０が設けられておシ、これらを
完全燃焼させ、その後に系外へ排出し得るように構成さ
れている。
なお、本発明に係る方法を実施するためのボイラとして
第５図に示すように構成してもよい。
第５図に示すように構成してもよい。
すなわち、上記ボイラにおいて設けられていた二次バー
ナ８及び中間空気孔７を設けることなく、上下に配列さ
れた主バーナ１１の最上段バーナ１１ａから燃料とＣａ
化合物とを同時に噴射させるようにしくこの際、空気比
は当然に１以下に抑制される）、不完全燃焼によ多発生
する未燃分を主バーナ１１の上方に設けられた二次燃焼
用空気孔１０からの二次燃焼用空気（余剰空気）でもっ
て完全燃焼させるように構成してもよい。
ナ８及び中間空気孔７を設けることなく、上下に配列さ
れた主バーナ１１の最上段バーナ１１ａから燃料とＣａ
化合物とを同時に噴射させるようにしくこの際、空気比
は当然に１以下に抑制される）、不完全燃焼によ多発生
する未燃分を主バーナ１１の上方に設けられた二次燃焼
用空気孔１０からの二次燃焼用空気（余剰空気）でもっ
て完全燃焼させるように構成してもよい。
以上のように構成されたボイラにおいて、本発明に係る
方法を実施する。
方法を実施する。
まず、主バーナ６から一次燃料と、この−次燃料との空
気比が１以下に抑制された空気との混合体を燃焼室５内
へ噴射し、これを−次燃焼させる。
気比が１以下に抑制された空気との混合体を燃焼室５内
へ噴射し、これを−次燃焼させる。
この際、空気比が１以下に抑制され１いることから不完
全燃焼により Ｃｏ 、 Ｃ等の還元作用を有する未燃
分及びＮＯｘが発生する。この未燃分及びＮＯｘは一次
燃焼によ多発生した火炎と共に燃焼室５内を上昇してゆ
くことになり、そしてこの火炎中へ中間空気孔７から適
度な空気を供給し、この中間空気孔７の上方で行なわれ
るＮＯｘ還元反応の反応条件を最適状態にする。
全燃焼により Ｃｏ 、 Ｃ等の還元作用を有する未燃
分及びＮＯｘが発生する。この未燃分及びＮＯｘは一次
燃焼によ多発生した火炎と共に燃焼室５内を上昇してゆ
くことになり、そしてこの火炎中へ中間空気孔７から適
度な空気を供給し、この中間空気孔７の上方で行なわれ
るＮＯｘ還元反応の反応条件を最適状態にする。
なお、火炎がこの中間空気孔７に到達するまでにも上記
未燃分によ、ｉ９ ＮＯｘはある程度還元されている。
未燃分によ、ｉ９ ＮＯｘはある程度還元されている。
この中間空気孔７を通過した一次燃焼の火炎は更に上昇
してゆき、そして、この空気孔７の上部に設けられた二
次バーナ８及び触媒噴射孔９からこの一次燃焼の火炎・
の後流に二次燃料及びＣａ化合物よりなる触媒物質を噴
射添加する。この噴射された二次燃料は還元性を有する
中間生成物（ＣＣｏ 、 ＣＨｘ、 ＮＨｘ等）に熱分
解されて、この生成物は触媒物質及び下方よシ上昇して
きたＮＯｘと共に燃焼室５内を上昇してゆく。
してゆき、そして、この空気孔７の上部に設けられた二
次バーナ８及び触媒噴射孔９からこの一次燃焼の火炎・
の後流に二次燃料及びＣａ化合物よりなる触媒物質を噴
射添加する。この噴射された二次燃料は還元性を有する
中間生成物（ＣＣｏ 、 ＣＨｘ、 ＮＨｘ等）に熱分
解されて、この生成物は触媒物質及び下方よシ上昇して
きたＮＯｘと共に燃焼室５内を上昇してゆく。
この上昇過程において、中間生成物或いはこれと同一成
分の未燃分はＮｏ と反応し、ＮＯを還元分解する。
分の未燃分はＮｏ と反応し、ＮＯを還元分解する。
この際、Ｃａ化合物が触媒として上記還元分解反応に選
択的に作用し、この反応速度を加速度的に高めるのでＮ
Ｏｘ量は急激に減少することになる。
択的に作用し、この反応速度を加速度的に高めるのでＮ
Ｏｘ量は急激に減少することになる。
上記還元反応が略完了し、燃焼室５内を上昇しつつある
排ガス中に、更に、二次燃焼用空気孔１０から余剰空気
としての二次燃焼用空気を供給し、この中に含まれてい
る中間生成物及び未燃分を二次燃焼させる。この二次燃
焼により可燃物は完全燃焼され、その後この排ガスは排
ガス系１２を介して系外へ排出される。
排ガス中に、更に、二次燃焼用空気孔１０から余剰空気
としての二次燃焼用空気を供給し、この中に含まれてい
る中間生成物及び未燃分を二次燃焼させる。この二次燃
焼により可燃物は完全燃焼され、その後この排ガスは排
ガス系１２を介して系外へ排出される。
なお、第５図におけるボイラ装置においては、主バーナ
１１の最上段バーナ１１ａが第４図に示すボイラ装置の
二次バーナ８の役割を果たすことになる。
１１の最上段バーナ１１ａが第４図に示すボイラ装置の
二次バーナ８の役割を果たすことになる。
従って、この最上段バーナ１１ａから噴射される燃料の
一部（二次燃料）が熱分解されて、中間生成：勿を生成
し、そして、この中間生成物と不完全燃焼によ多発生す
る未燃分とが相俟ってＮｏ を還元分解することにな
る。この際、上記したごとく、Ｃａ化合物が触媒として
作用し、これにょ如上記還元反応速度を加速度的に高め
、ＮＯｘの還元反応を促進させる。
一部（二次燃料）が熱分解されて、中間生成：勿を生成
し、そして、この中間生成物と不完全燃焼によ多発生す
る未燃分とが相俟ってＮｏ を還元分解することにな
る。この際、上記したごとく、Ｃａ化合物が触媒として
作用し、これにょ如上記還元反応速度を加速度的に高め
、ＮＯｘの還元反応を促進させる。
以上述べた様にＮＯｘの還元反応を促進させる触媒を添
加するようにしたので、−次燃焼により発生したＮＯｘ
を短時間に高い効率で還元分解することができる。
加するようにしたので、−次燃焼により発生したＮＯｘ
を短時間に高い効率で還元分解することができる。
従って、従来以上のＮＯｘ低減効果を得られる上にＮＯ
ｘを還元分解するために要する距離、すなわち二次バー
ナ８と二次燃焼用空気孔１ｏとの間隔！３ （第５図に
おいては主バーナ１１の最上段バーナ１．１ａと二次燃
焼用空気孔１ｏとの間隔表 ）を短縮することができ、
燃焼室５或いはボイラ４の高さを減じることができる。
ｘを還元分解するために要する距離、すなわち二次バー
ナ８と二次燃焼用空気孔１ｏとの間隔！３ （第５図に
おいては主バーナ１１の最上段バーナ１．１ａと二次燃
焼用空気孔１ｏとの間隔表 ）を短縮することができ、
燃焼室５或いはボイラ４の高さを減じることができる。
以上、要するに本発明に係る方法によれば次のような優
れた効果を発揮することができる。
れた効果を発揮することができる。
（１）触媒作用を有するＣａ化合物を噴射添加し、ＮＯ
ｘの還元反応の反応速度を高めるようにしたので、短時
間でＮＯｘを還元分解することができ、ＮＯｘの排出量
を可及的に減少させることができる。
ｘの還元反応の反応速度を高めるようにしたので、短時
間でＮＯｘを還元分解することができ、ＮＯｘの排出量
を可及的に減少させることができる。
（２）従って、ＮＯを還元分解２を尤］ヒ釣に要する時
間乃至距離を短縮化できることから燃焼室の高さ或いは
ボイラの高さを減じることができる。
間乃至距離を短縮化できることから燃焼室の高さ或いは
ボイラの高さを減じることができる。
（３）排ガス系に設けられるアンモニアによる脱硝装置
を不要とするか或いはアンモニア使用量を可及的に減少
させることができ、脱硝に要する費用を著しく削減でき
る。
を不要とするか或いはアンモニア使用量を可及的に減少
させることができ、脱硝に要する費用を著しく削減でき
る。
（４）既存の設備に大巾な変更を加えることなく、本発
明に係る方法を実施することができる。
明に係る方法を実施することができる。
第１図は従来の低窒素酸化物燃焼方法番実施したボイラ
を示す概略側面図、第２図は従来の他の窒素酸化物低減
法を実施したボイラを示す概略側面図、第３図は本発明
に係る方法を実施したボイラを示す概略側面図、第４図
は同概略正面図、第５図は本発明に係る他の方法を実施
したボイラを示す概略側面図である。 なお、図中５は燃焼室、６．１１は主バーナ、８、士士
ズは二次バーナ、９は触媒噴射孔、１０は二次燃焼用空
気孔、１１声は最上段バーナである。 特許 出願人 石川島播磨重工業株式会社代理人弁理士
絹 谷 信 雄 ｌ／ニ 躬ユ
を示す概略側面図、第２図は従来の他の窒素酸化物低減
法を実施したボイラを示す概略側面図、第３図は本発明
に係る方法を実施したボイラを示す概略側面図、第４図
は同概略正面図、第５図は本発明に係る他の方法を実施
したボイラを示す概略側面図である。 なお、図中５は燃焼室、６．１１は主バーナ、８、士士
ズは二次バーナ、９は触媒噴射孔、１０は二次燃焼用空
気孔、１１声は最上段バーナである。 特許 出願人 石川島播磨重工業株式会社代理人弁理士
絹 谷 信 雄 ｌ／ニ 躬ユ
Claims (2)
- （１）ボイラ等の燃焼室内で、燃料の大半を一次燃焼し
、該−次燃焼により形成される火炎の後流に残余の燃料
を二次燃料として噴射添加し、該二次燃料の熱分解中間
生成物で上記−次燃焼火炎中の窒素酸化物を還元して、
その後流で余剰空気を供給して完全燃焼を行わせるよう
にした低窒素酸化物燃焼方法において、上記二次燃料に
混合して、または二次燃料とほぼ同一位置で単独にＣａ
化合物を噴射させＣａ化合物の触媒作用によシ上記窒素
酸化物の還元分解反応を促進させることを特徴とする低
窒素酸化物燃焼方法。 - （２） ボイラ等の燃焼室内で、燃料の大半を一次燃
焼し、該−次燃焼の未燃分で上記−次燃焼火炎中の窒素
酸化物を還元して、その後流に余剰空気を供給して一完
全燃焼させるようにした低窒素酸化物燃焼方法において
、上記最上段バーナの燃料に混合して、または燃料とほ
ぼ同一位置で単独にＣａ化合物を噴射して、該Ｃａ化合
物の触媒作用によシ上記窒素酸化物の還元分解反応を促
進させることを特徴とする低窒素酸化物燃焼方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56112353A JPS5813906A (ja) | 1981-07-20 | 1981-07-20 | 低窒素酸化物燃焼方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56112353A JPS5813906A (ja) | 1981-07-20 | 1981-07-20 | 低窒素酸化物燃焼方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5813906A true JPS5813906A (ja) | 1983-01-26 |
Family
ID=14584565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56112353A Pending JPS5813906A (ja) | 1981-07-20 | 1981-07-20 | 低窒素酸化物燃焼方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5813906A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60105915U (ja) * | 1983-12-23 | 1985-07-19 | 三菱重工業株式会社 | 燃焼装置 |
| JPH0434093A (ja) * | 1990-05-25 | 1992-02-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ソーダ回収ボイラ排ガスのＮＯｘ低減装置 |
| EP1134017A1 (fr) * | 2000-03-14 | 2001-09-19 | ALSTOM Power N.V. | Procédé pour reduire les emissions d'oxydes nitreux N20 dans une installation de combustion comprenant un foyer fonctionnant en lit fluidise circulant, et installation pour la mise en oeuvre du procédé |
-
1981
- 1981-07-20 JP JP56112353A patent/JPS5813906A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60105915U (ja) * | 1983-12-23 | 1985-07-19 | 三菱重工業株式会社 | 燃焼装置 |
| JPH0125844Y2 (ja) * | 1983-12-23 | 1989-08-02 | ||
| JPH0434093A (ja) * | 1990-05-25 | 1992-02-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ソーダ回収ボイラ排ガスのＮＯｘ低減装置 |
| EP1134017A1 (fr) * | 2000-03-14 | 2001-09-19 | ALSTOM Power N.V. | Procédé pour reduire les emissions d'oxydes nitreux N20 dans une installation de combustion comprenant un foyer fonctionnant en lit fluidise circulant, et installation pour la mise en oeuvre du procédé |
| FR2806322A1 (fr) * | 2000-03-14 | 2001-09-21 | Abb Alstom Power Nv | Utilisation de zeolithes pour reduire les emissions d'oxydes nitreux |
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